測(cè)試設(shè)備：信號(hào)發(fā)生器、ATA-2082高壓放大器、高精度測(cè)力計(jì)、兩根鎢鋼桿/高速相機(jī)系統(tǒng)、高頻同步光源、同步控制器、交換機(jī)、電腦等。

圖1機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

先將壓電驅(qū)動(dòng)器的導(dǎo)線連接至高壓放大器輸出，連接時(shí)要使兩個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)器的電場(chǎng)方向相同，即在同一時(shí)刻，兩個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)器的兩側(cè)電壓同為上正下負(fù)或者上負(fù)下正的狀態(tài)。然后將兩個(gè)高速相機(jī)的拍攝幀數(shù)設(shè)置為3600幀/s，畫(huà)幅大小為384×680，啟動(dòng)高速相機(jī)開(kāi)始拍攝記錄后，再啟動(dòng)函數(shù)發(fā)生器和高壓放大器輸出交流電壓，調(diào)節(jié)頻率值為380~430Hz，觀察到爬桿機(jī)器人成功實(shí)現(xiàn)了在桿上的迅速攀爬，同時(shí)機(jī)器人的上升過(guò)程圖像通過(guò)高速相機(jī)拍攝并上傳到電腦上保存，實(shí)驗(yàn)示意圖以及實(shí)物圖見(jiàn)圖2、圖3。

圖2攀爬測(cè)試平臺(tái)設(shè)備連接示意圖

圖3攀爬測(cè)試平臺(tái)實(shí)物圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

1、攀爬頻率：僅380-430Hz可實(shí)現(xiàn)爬升，對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)器“扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)”；其他頻率（如60-70Hz）因驅(qū)動(dòng)器“上下擺動(dòng)”無(wú)法爬升。

2、速度與高度：405Hz時(shí)無(wú)負(fù)載爬升速度最快，達(dá)120mm/s；395-420Hz時(shí)最大爬升高度11.5cm（受限于測(cè)試桿長(zhǎng)度），換用20cm桿可爬至頂部并躍出，速度與頻率關(guān)系圖見(jiàn)圖4。

圖4機(jī)器人攀爬速度與頻率的關(guān)系

性能對(duì)比：在100g以下微型機(jī)器人中，相對(duì)速度（3.64身長(zhǎng)/s）最大，質(zhì)量（82mg）最小，優(yōu)于傳統(tǒng)仿尺蠖/輪式爬桿機(jī)器人，對(duì)比圖見(jiàn)圖5。

圖5多種攀爬機(jī)器人的相對(duì)身長(zhǎng)速度與質(zhì)量的對(duì)比

產(chǎn)品推薦：ATA-2082高壓放大器

圖：ATA-2082高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇